CN113301227B - 一种用于图像处理的采集设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于图像处理的采集设备和方法，其包括管体结构、手持结构和伸缩组件；通过这种结构的设置，可以把管体结构伸入到狭长的封闭空间内，然后在这个封闭空间内通过图像采集结构完成对于内部空间的不同位置的图像采集。并且，通过手动按压操作，使得收纳弯曲杆进行收合，这样就能够通过收纳弯曲杆完成对于图像采集结构的遮挡保护作用，通过这种遮挡保护作用当移动图像采集结构的时候，则能够很好地对于图像采集结构起到保护作用，并且在松开对于按压板的按压动作之后，则收纳弯曲杆能够打开这样方便图像采集结构对于盲区位置的图像完整采集。

Description

一种用于图像处理的采集设备和方法

技术领域

本发明涉及一种对于内部空间进行图像采集以用于后续处理的装置结构和方法。

背景技术

实时的图像采集是在现代科技进步的基础上形成的一种对于物体进行实时图像信息获得并且加以利用的手段，在现代化的生活、工作中，特别是媒体领域中其具有十分重要的地位。

具体地说，诸如在日常的生活过程中、医学手术领域、生物科技领域、航空航天领域，通过图像实时采集具有十分重要和广泛的而应用。

根据使用场景的不同，图像采集设备通常会形成不同的结构，例如在对于建筑物内部进行信息采集的时候则通常安装摄像头就能够完成连续的实时图像采集。而车辆上安装的行车记录仪也属于图像、视频采集的一种。而在医学领域中，这种通过图像采集获得人体内部器官健康信息的手段也越来越普遍。

然而，在一些情况下，当需要在一个较为封闭的内部环境内采集图像的时候，例如一个在一些较为狭长的管体内、通道结构内进行图像临时采集和处理的时候，就变得十分困难，虽然可以通过一个较为长的杆体绑定摄像头到其内部进行图像采集，这样做一方面固定不牢固。另外一方面，当进行移动的时候，其内部结构非常复杂，非常容易对于摄像头造成摩擦、撞击甚至完全损坏的问题，而在一些情况下摄像头又必须装设在端部位置才能够采集到最佳的图像画面，因此十分有必要针对这种环境下的高效图像采集进行技术改进。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本发明提供一种在狭长的封闭环境中进行图像采集并且具有保护作用的装置结构和方法。

本发明提供的一种用于图像处理的采集设备，其包括管体结构、手持结构和伸缩组件；

所述管体结构具有手动操作端和图像采集端，所述图像采集端设置有图像采集结构；

手持结构具有铰接杆、按压板、带动头和弹簧结构，所述按压板的底部可转动地连接在所述铰接杆上，所述按压板的内侧与所述弹簧结构连接，所述按压板在手持作用下进行绕所述铰接杆的翻转运动；

伸缩组件具有拉动条、驱动头、收纳弯曲杆，所述驱动头设置在所述拉动条的一端，所述拉动条穿过所述管体结构并且与所述带动头连接，所述驱动头上设置有驱动齿部，所述收纳弯曲杆铰接在管体结构的外壁端部，并且所述收纳弯曲杆的内端通过从动齿部与所述驱动齿部啮合连接。

上述方案的有益效果为：通过这种结构的设置，可以把管体结构伸入到狭长的封闭空间内，然后在这个封闭空间内通过图像采集结构完成对于内部空间的不同位置的图像采集。并且，通过手动按压操作，使得收纳弯曲杆进行收合，这样就能够通过收纳弯曲杆完成对于图像采集结构的遮挡保护作用，通过这种遮挡保护作用当移动图像采集结构的时候，则能够很好地对于图像采集结构起到保护作用，并且在松开对于按压板的按压动作之后，则收纳弯曲杆能够打开这样方便图像采集结构对于盲区位置的图像完整采集。

一个优选的方案是，图像采集结构为摄像头，所述摄像头设置在角度调节组件上，所述角度调节组件设置在所述驱动齿部的外端壁面上，所述角度调节组件具有第一安装板、横向驱动电机、横向转动弯折板、竖向驱动电机、竖向转动弯折板、第二安装板、支撑球壳；

所述支撑球壳具有第一限位滑槽和第二限位滑槽，所述第二安装板垂直布置在所述第一安装板上，所述横向驱动电机设置在所述第一安装板上并且与所述横向转动弯折板连接，所述摄像头通过连接杆穿过所述横向转动弯折板后嵌入可滑动地设置在所述第一限位滑槽内，所述竖向驱动电机设置在所述第二安装板上并且与所述竖向转动弯折板连接，所述竖向转动弯折板通过延伸杆嵌入可滑动地设置在所述第二限位滑槽内。

上述方案的有益效果为：通过这种结构的设置，很大程度上提高了图像采集结构对于不同维度的角度调节采集功能，具有更好地角度适应性。

一个优选的方案是，还包括驱动结构和弯曲段，所述弯曲段设置在所述管体结构与所述收纳弯曲杆之间的位置；所述收纳弯曲杆为三组，三组所述收纳弯曲杆形成抓手结构，通过所述驱动齿部的带动作用而使得三组所述抓手结构进行抓握动作；

所述管体结构的内部设置有滑动杆体，所述滑动杆体内部穿过设置所述拉动条，所述管体结构的内壁上设置有两组固定块，所述滑动杆可滑动地设置在所述固定块内，并且两组固定块之间设置有复位弹簧。

上述方案的有益效果为：通过驱动结构的转动过程，就能够使得弯曲段进行转动，弯曲段带动图像采集结构进行位置和角度的调整，并且结构稳定。另外，收纳弯曲杆不仅起到了遮挡保护的作用，而且还具有去拿的作用，即通过图像采集和处理后观察到异物后，可以通过对于收纳弯曲杆的控制作用夹取该异物而移动至外部空间。

一个优选的方案是，所述驱动结构包括依次连接的第一管段和第二管段，并且所述第二管段可转动地设置在所述第一管段的内部空间内，所述第一管段的外壁上具有第一从动齿部，所述管体结构的内壁上具有第一转动电机，所述第一转动电机通过第一转动齿体与所述第一从动齿部啮合连接，所述第二管段的外壁上具有第二从动齿部，所述第一管段的外壁上具有第二转动电机，所述第二转动电机通过第二转动齿体与所述第二从动齿部啮合配合。

本发明提供的用于图像处理的采集设备的工作方法，其包括下面的步骤：

用户手持该管体结构，用户手掌握住所述手动操作端，并且通过按压力使得所述按压板绕所述铰接杆进行翻转移动，并且相应使得所述按压板的上端通过所述带动头带动所述拉动条朝向所述手动操作端进行位置移动，当所述拉动条相应带动所述驱动头进行位置移动，继而使得所述收纳弯曲杆的从动齿部向手动操作端方向进行位置移动，所述收纳弯曲杆相应会绕支撑点部进行翻转，进而使得所述收纳弯曲杆的外端部形成向下移动而遮挡住所述图像采集结构；当用户手持该管体结构进行探测的时候则通过这种收纳弯曲杆对于所述图像采集结构的遮挡保护作用而起到保护作用，以避免对图像采集结构的摩擦、损坏；

另外，当失去对于所述按压板的按压动作之后，则所述弹簧结构带动所述拉动条进行复位，这个时候所述收纳弯曲杆进行反向移动而进行展开状态，进而不再对于所述图像采集结构进行遮挡，这个时候所述图像采集结构形成更好地图像采集角度或者形成更完整的图像采集过程。

一个优选的方案是，所述图像采集结构为摄像头，所述摄像头设置在角度调节组件上，所述角度调节组件设置在所述驱动齿部的外端壁面上，所述角度调节组件具有第一安装板、横向驱动电机、横向转动弯折板、竖向驱动电机、竖向转动弯折板、第二安装板、支撑球壳；

所述支撑球壳具有第一限位滑槽和第二限位滑槽，所述第二安装板垂直布置在所述第一安装板上，所述横向驱动电机设置在所述第一安装板上并且与所述横向转动弯折板连接，所述摄像头通过连接杆穿过所述横向转动弯折板后嵌入可滑动地设置在所述第一限位滑槽内，所述竖向驱动电机设置在所述第二安装板上并且与所述竖向转动弯折板连接，所述竖向转动弯折板通过延伸杆嵌入可滑动地设置在所述第二限位滑槽内；

该工作方法包括下面的步骤：

所述横向驱动电机带动所述横向转动弯折板进行转动，所述横向转动弯折板相应带动所述连接杆在所述第一限位滑槽内进行位置滑动，进而使得所述连接杆带动所述摄像头转动至不同的角度位置；

另外，所述竖向驱动电机带动所述竖向转动弯折板进行转动，所述竖向转动弯折板带动所述延伸杆在所述第二限位滑槽内进行滑动移动，相应使得所述支撑球壳带动所述连接杆和所述摄像头进行角度转动。

一个优选的方案是，还包括驱动结构和弯曲段，所述弯曲段设置在所述管体结构与所述收纳弯曲杆之间的位置；所述收纳弯曲杆为三组，三组所述收纳弯曲杆形成抓手结构，通过所述驱动齿部的带动作用而使得三组所述抓手结构进行抓握动作；

所述管体结构的内部设置有滑动杆体，所述滑动杆体内部穿过设置所述拉动条，所述管体结构的内壁上设置有两组固定块，所述滑动杆可滑动地设置在所述固定块内，并且两组固定块之间设置有复位弹簧；

该工作方法包括下面的步骤：当通过所述图像采集结构完成图像采集和处理后，当识别到待抓取物的时候，则通过抓握动作使得三组所述抓手结构完成对于待抓取物的抓取动作，并且抓取到的物体移动至外部空间；

所述带动头带动所述滑动杆体沿着所述固定块在所述管体结构内部进行滑动，然后通过所述拉动条带动所述驱动头使得所述收纳弯曲杆完成夹紧动作。

一个优选的方案是，所述驱动结构包括依次连接的第一管段和第二管段，并且所述第二管段可转动地设置在所述第一管段的内部空间内，所述第一管段的外壁上具有第一从动齿部，所述管体结构的内壁上具有第一转动电机，所述第一转动电机通过第一转动齿体与所述第一从动齿部啮合连接，所述第二管段的外壁上具有第二从动齿部，所述第一管段的外壁上具有第二转动电机，所述第二转动电机通过第二转动齿体与所述第二从动齿部啮合配合；

所述第一转动电机带动所述第一从动齿部转动，所述第一从动齿部带动所述第一管段和第二管段整体进行转动，以相应带动所述弯曲段进行弯曲转动，进而使得弯曲段伸入到弯折路径内而完成图像采集；另外，通过第二转动电机带动所述第二从动齿部的转动，所述第二从动齿部带动所述第二管段在第一管段内进行转动，以使得所述第二管段带动所述弯曲段进一步进行角度位置调整，进而使得弯曲伸入到更细小的弯折路径内而完成图像采集。

附图说明

图1是本发明的用于图像处理的采集设备的结构示意图。

图2是本发明的用于图像处理的采集设备内部的结构示意图。

图3是图2中A区域的放大结构图。

图4是本发明的用于图像处理的采集设备的结构示意图。

图5是图4中B区域的放大结构图。

图6是本发明的用于图像处理的采集设备的局部结构示意图。

图7是本发明的用于图像处理的采集设备的支撑球壳区域的结构示意图。

图8是图2中F区域的放大结构示意图。

图9是图8中的D区域的放大结构示意图。

具体实施方式

第一实施例：

如图1至图9所示，本发明提供的一种用于图像处理的采集设备，其包括管体结构10、手持结构20和伸缩组件30；

管体结构10具有手动操作端11和图像采集端12，图像采集端12设置有图像采集结构13；

手持结构20具有铰接杆21、按压板22、带动头23和弹簧结构24，按压板22的底部可转动地连接在铰接杆21上，按压板22的内侧与弹簧结构24连接，按压板22在手持作用下进行绕铰接杆21的翻转运动；

伸缩组件30具有拉动条31、驱动头32、收纳弯曲杆33，驱动头32设置在拉动条31的一端，拉动条31穿过管体结构10并且与带动头23连接，驱动头32上设置有驱动齿部34，收纳弯曲杆33铰接在管体结构10的外壁端部，并且收纳弯曲杆33的内端通过从动齿部35与驱动齿部34啮合连接。

本发明提供的用于图像处理的采集设备的工作方法，其包括下面的步骤：

用户手持该管体结构10，用户手掌握住手动操作端11，并且通过按压力使得按压板22绕铰接杆21进行翻转移动，并且相应使得按压板22的上端通过带动头带23动拉动条31朝向手动操作端进行位置移动，当拉动条31相应带动驱动头32进行位置移动，继而使得收纳弯曲杆33的从动齿部35向手动操作端方向进行位置移动，收纳弯曲杆33相应会绕支撑点部进行翻转，进而使得收纳弯曲杆33的外端部形成向下移动而遮挡住图像采集结构13；当用户手持该管体结构10进行探测的时候则通过这种收纳弯曲杆33对于图像采集结构13的遮挡保护作用而起到保护作用，以避免对图像采集结构13的摩擦、损坏；

另外，当失去对于按压板22的按压动作之后，则弹簧结构24带动拉动条31进行复位，这个时候收纳弯曲杆33进行反向移动而进行展开状态，进而不再对于图像采集结构13进行遮挡，这个时候图像采集结构形成更好地图像采集角度或者形成更完整的图像采集过程。

第二实施例：

优选地，本实施例的图像采集结构13为摄像头14，摄像头14设置在角度调节组件15上，角度调节组件15设置在驱动齿部34的外端壁面上，角度调节组件具15有第一安装板151、横向驱动电机152、横向转动弯折板153、竖向驱动电机154、竖向转动弯折板155、第二安装板156、支撑球壳157；

支撑球壳157具有第一限位滑槽158和第二限位滑槽159，第二安装板156垂直布置在第一安装板151上，横向驱动电机152设置在第一安装板151上并且与横向转动弯折板153连接，摄像头14通过连接杆140穿过横向转动弯折板153后嵌入可滑动地设置在第一限位滑槽158内，竖向驱动电机150设置在第二安装板156上并且与竖向转动弯折板155连接，竖向转动弯折板155通过延伸杆嵌入可滑动地设置在第二限位滑槽159内；

该工作方法包括下面的步骤：

横向驱动电机152带动横向转动弯折板153进行转动，横向转动弯折板153相应带动连接杆140在第一限位滑槽158内进行位置滑动，进而使得连接杆140带动摄像头14转动至不同的角度位置；

另外，竖向驱动电机150带动竖向转动弯折板155进行转动，竖向转动弯折板155带动延伸杆在第二限位滑槽159内进行滑动移动，相应使得支撑球壳157带动连接杆140和摄像头14进行角度转动。

第三实施例：

优选地，本实施例还包括驱动结构101和弯曲段102，弯曲段102设置在管体结构10与收纳弯曲杆33之间的位置；收纳弯曲杆33为三组，三组收纳弯曲杆33形成抓手结构40，通过驱动齿部34的带动作用而使得三组抓手结构40进行抓握动作；

管体结构10的内部设置有滑动杆体103，滑动杆体103内部穿过设置拉动条31，管体结构10的内壁上设置有两组固定块104，滑动杆103可滑动地设置在固定块104内，并且两组固定块104之间设置有复位弹簧105；

该工作方法包括下面的步骤：当通过图像采集结构13完成图像采集和处理后，当识别到待抓取物的时候，则通过抓握动作使得三组抓手结构40完成对于待抓取物的抓取动作，并且抓取到的物体移动至外部空间；

带动头23带动滑动杆体103沿着固定块104在管体结构10内部进行滑动，然后通过拉动条31带动驱动头32使得收纳弯曲杆33完成夹紧动作。

第四实施例：

优选地，本实施例驱动结构101包括依次连接的第一管段1011和第二管段1012，并且第二管段1012可转动地设置在第一管段1011的内部空间内，第一管段1011的外壁上具有第一从动齿部1013，管体结构10的内壁上具有第一转动电机1014，第一转动电机1014通过第一转动齿体1015与第一从动齿部1013啮合连接，第二管段1012的外壁上具有第二从动齿部1016，第一管段1011的外壁上具有第二转动电机1017，第二转动电机1017通过第二转动齿体1018与第二从动齿部1016啮合配合；

第一转动电机1014带动第一从动齿部1013转动，第一从动齿部1013带动第一管段1011和第二管段整体1012进行转动，以相应带动弯曲段102进行弯曲转动，进而使得弯曲段102伸入到弯折路径内而完成图像采集；另外，通过第二转动电机1017带动第二从动齿部1016的转动，第二从动齿部1016带动第二管段1012在第一管段1011内进行转动，以使得第二管段1012带动弯曲段102进一步进行角度位置调整，进而使得弯曲伸入到更细小的弯折路径内而完成图像采集。

Claims (7)

1.一种用于图像处理的采集设备，其特征在于，包括:

管体结构，所述管体结构具有手动操作端和图像采集端，所述图像采集端设置有图像采集结构；

手持结构，具有铰接杆、按压板、带动头和弹簧结构，所述按压板的底部可转动地连接在所述铰接杆上，所述按压板的内侧与所述弹簧结构连接，所述按压板在手持作用下进行绕所述铰接杆的翻转运动；

伸缩组件，具有拉动条、驱动头、收纳弯曲杆，所述驱动头设置在所述拉动条的一端，所述拉动条穿过所述管体结构并且与所述带动头连接，所述驱动头上设置有驱动齿部，所述收纳弯曲杆铰接在管体结构的外壁端部，并且所述收纳弯曲杆的内端通过从动齿部与所述驱动齿部啮合连接；

所述图像采集结构为摄像头，所述摄像头设置在角度调节组件上，所述角度调节组件设置在所述驱动齿部的外端壁面上，所述角度调节组件具有第一安装板、横向驱动电机、横向转动弯折板、竖向驱动电机、竖向转动弯折板、第二安装板、支撑球壳；

所述支撑球壳具有第一限位滑槽和第二限位滑槽，所述第二安装板垂直布置在所述第一安装板上，所述横向驱动电机设置在所述第一安装板上并且与所述横向转动弯折板连接，所述摄像头通过连接杆穿过所述横向转动弯折板后嵌入可滑动地设置在所述第一限位滑槽内，所述竖向驱动电机设置在所述第二安装板上并且与所述竖向转动弯折板连接，所述竖向转动弯折板通过延伸杆嵌入可滑动地设置在所述第二限位滑槽内。

2.根据权利要求1所述的用于图像处理的采集设备，其特征在于，还包括驱动结构和弯曲段，所述弯曲段设置在所述管体结构与所述收纳弯曲杆之间的位置；所述收纳弯曲杆为三组，三组所述收纳弯曲杆形成抓手结构，通过所述驱动齿部的带动作用而使得三组所述抓手结构进行抓握动作；

所述管体结构的内部设置有滑动杆体，所述滑动杆体内部穿过设置所述拉动条，所述管体结构的内壁上设置有两组固定块，所述滑动杆可滑动地设置在所述固定块内，并且两组固定块之间设置有复位弹簧。

3.根据权利要求2所述的用于图像处理的采集设备，其特征在于，所述驱动结构包括依次连接的第一管段和第二管段，并且所述第二管段可转动地设置在所述第一管段的内部空间内，所述第一管段的外壁上具有第一从动齿部，所述管体结构的内壁上具有第一转动电机，所述第一转动电机通过第一转动齿体与所述第一从动齿部啮合连接，所述第二管段的外壁上具有第二从动齿部，所述第一管段的外壁上具有第二转动电机，所述第二转动电机通过第二转动齿体与所述第二从动齿部啮合配合。

4.根据权利要求1所述的用于图像处理的采集设备的工作方法，其特征在于，包括下面的步骤：

用户手持该管体结构，用户手掌握住所述手动操作端，并且通过按压力使得所述按压板绕所述铰接杆进行翻转移动，并且相应使得所述按压板的上端通过所述带动头带动所述拉动条朝向所述手动操作端进行位置移动，当所述拉动条相应带动所述驱动头进行位置移动，继而使得所述收纳弯曲杆的从动齿部向手动操作端方向进行位置移动，所述收纳弯曲杆相应会绕支撑点部进行翻转，进而使得所述收纳弯曲杆的外端部形成向下移动而遮挡住所述图像采集结构；当用户手持该管体结构进行探测的时候则通过这种收纳弯曲杆对于所述图像采集结构的遮挡保护作用而起到保护作用，以避免对图像采集结构的摩擦、损坏；

另外，当失去对于所述按压板的按压动作之后，则所述弹簧结构带动所述拉动条进行复位，这个时候所述收纳弯曲杆进行反向移动而进行展开状态，进而不再对于所述图像采集结构进行遮挡，这个时候所述图像采集结构形成更好地图像采集角度或者形成更完整的图像采集过程。

5.根据权利要求4所述的用于图像处理的采集设备的工作方法，其特征在于，所述图像采集结构为摄像头，所述摄像头设置在角度调节组件上，所述角度调节组件设置在所述驱动齿部的外端壁面上，所述角度调节组件具有第一安装板、横向驱动电机、横向转动弯折板、竖向驱动电机、竖向转动弯折板、第二安装板、支撑球壳；

所述支撑球壳具有第一限位滑槽和第二限位滑槽，所述第二安装板垂直布置在所述第一安装板上，所述横向驱动电机设置在所述第一安装板上并且与所述横向转动弯折板连接，所述摄像头通过连接杆穿过所述横向转动弯折板后嵌入可滑动地设置在所述第一限位滑槽内，所述竖向驱动电机设置在所述第二安装板上并且与所述竖向转动弯折板连接，所述竖向转动弯折板通过延伸杆嵌入可滑动地设置在所述第二限位滑槽内；

该工作方法包括下面的步骤：

所述横向驱动电机带动所述横向转动弯折板进行转动，所述横向转动弯折板相应带动所述连接杆在所述第一限位滑槽内进行位置滑动，进而使得所述连接杆带动所述摄像头转动至不同的角度位置；

另外，所述竖向驱动电机带动所述竖向转动弯折板进行转动，所述竖向转动弯折板带动所述延伸杆在所述第二限位滑槽内进行滑动移动，相应使得所述支撑球壳带动所述连接杆和所述摄像头进行角度转动。

6.根据权利要求4所述的用于图像处理的采集设备的工作方法，其特征在于，还包括驱动结构和弯曲段，所述弯曲段设置在所述管体结构与所述收纳弯曲杆之间的位置；所述收纳弯曲杆为三组，三组所述收纳弯曲杆形成抓手结构，通过所述驱动齿部的带动作用而使得三组所述抓手结构进行抓握动作；

所述管体结构的内部设置有滑动杆体，所述滑动杆体内部穿过设置所述拉动条，所述管体结构的内壁上设置有两组固定块，所述滑动杆可滑动地设置在所述固定块内，并且两组固定块之间设置有复位弹簧；

该工作方法包括下面的步骤：当通过所述图像采集结构完成图像采集和处理后，当识别到待抓取物的时候，则通过抓握动作使得三组所述抓手结构完成对于待抓取物的抓取动作，并且抓取到的物体移动至外部空间；

所述带动头带动所述滑动杆体沿着所述固定块在所述管体结构内部进行滑动，然后通过所述拉动条带动所述驱动头使得所述收纳弯曲杆完成夹紧动作。

7.根据权利要求6所述的用于图像处理的采集设备的工作方法，其特征在于，所述驱动结构包括依次连接的第一管段和第二管段，并且所述第二管段可转动地设置在所述第一管段的内部空间内，所述第一管段的外壁上具有第一从动齿部，所述管体结构的内壁上具有第一转动电机，所述第一转动电机通过第一转动齿体与所述第一从动齿部啮合连接，所述第二管段的外壁上具有第二从动齿部，所述第一管段的外壁上具有第二转动电机，所述第二转动电机通过第二转动齿体与所述第二从动齿部啮合配合；

所述第一转动电机带动所述第一从动齿部转动，所述第一从动齿部带动所述第一管段和第二管段整体进行转动，以相应带动所述弯曲段进行弯曲转动，进而使得弯曲段伸入到弯折路径内而完成图像采集；另外，通过第二转动电机带动所述第二从动齿部的转动，所述第二从动齿部带动所述第二管段在第一管段内进行转动，以使得所述第二管段带动所述弯曲段进一步进行角度位置调整，进而使得弯曲伸入到更细小的弯折路径内而完成图像采集。

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